化学制氢的发展现状及其制氢工艺

化学制氢的发展现状及其制氢工艺（共4篇）（共4篇）

1.化学制氢的发展现状及其制氢工艺 篇一

污泥发酵制氢技术的现状和前景展望

摘要：归纳了目前污泥生物制氢技术方面的研究现状,包括对污泥的预处理方法、污泥发酵生物制氢的影响因素以及接种菌群特性等方面,并结合国内外的`研究现状对目前存在的问题进行分析,对该技术的发展前景进行展望.作 者：郭婉茜    郭泽冲    任南琪    Guo Wanqian    Guo Zechong    Ren Nanqi  作者单位：哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150090 期 刊：中国科技论文在线   Journal：SCIENCEPAPER ONLINE 年，卷(期)：, 5(5) 分类号：X505 关键词：污泥    发酵制氢    现状    前景   

2.制氢转化催化剂的使用与维护 篇二

摘要：本文对于制氢催化剂的日常使用以及维护进行了介绍，包括制氢催化剂的性质、制氢催化剂的装填、制氢催化剂的投用等。还详述了制氢催化剂在使用的过程中所存在的问题，催化剂的破碎、积碳、中毒以及催化剂有毒物质的产生等问题，并针对这些问题提出了相应的预防手段，为制氢催化剂的使用和维护提供了现实的技术基础。

关键词：制氢催化剂 问题 措施 装填 投用

一、转化催化剂

制氢转化炉内的催化剂一般为Z111-4YA、Z111-6YQ、Z111、Z111B。催化剂的物理特性以及化学组成如表1和表2所示，转化催化剂一般优化为圆柱状，并在原来的的基础上在内部进行开孔处理，催化剂在使用的过程具有较大的接触的面积，其活性能够成倍的增加。制氢催化剂在使用的过程中要添加一种抗结碳的物质，使得催化剂在低温状态下还能够保持较好的活性，并且使得催化剂抗积碳的性能增加。下端的催化剂虽然具有很高的活性但是其抗积碳的能力较弱，所以一般来讲转化的反应大部分都是在上端完成的，上端对于活性催化剂的量要求较大。由于转化催化剂的作用主要是位于催化剂的外表面，所以催化剂的外表面越大那么越有利于转化。较小的颗粒由于气动扰动较大所以较利于反应。

表1常用催化剂及其物理性质

表2常用催化剂的化学组成

二、转化催化剂的使用

在制氢催化剂的使用过程中，制氢催化剂的装填需要考虑到转化炉的结构，在工艺流程气密检查合格之后，就将氮气冲入炉内进行循环和升温，在对制氢催化剂使用的过程中要控制加热速度，尽量将加热速度控制在50摄氏度每小时以内。在升温的出口的温度达到350摄氏度，转化管的温度大于350摄氏度，高变床的温度大于200摄氏度的时候，在配气点引入一定压力的蒸汽来对制氢转化过程进行加热，加热的速度要控制在30摄氏度每小时以内，然后采取相应的措施进行脱硫的操作。对天然气的进气以及配氢的流程进行改善，防止温度出现较大程度的扰动，在各参数调节正常之后连入PSA，对氢气进行提纯的操作，如果显示提纯的纯度达到100%的时候，设备正常运转，在这个时候催化剂的作用开始发挥。

三、转化催化剂使用过程中存在的问题

1、催化剂的破碎

本文所研究的对象是已经投入使用多年的转化炉，但是该转化炉在投入生产之后使用的过程中出现了多次的问题。使用的过程中设备运行不稳定，短短几年的时间已经进行过多次的维修处理，制氢的装置已经累计使用了多次。在使用的过程中出现过多次的停车，有时候甚至是较为紧急的停车，在这种情况下转化炉受到了一定程度的损坏。从转化炉的进出口的压差逐渐逼近其设计的初始值上可以看出，装置运行的负荷最高已经达到了95%以上。并且发生了多次的紧急停车事故，导致炉管内的温度产生剧烈的变化，由于热胀冷缩的效应使得大量的催化剂破碎了。在对转化炉进行维修的过程中，对于催化剂进行了重新的装填，将破损的催化剂清除掉，选择较为完整的催化剂继续使用，并且和新的催化剂混合进行使用。通过实践证明，混合后的催化剂仍然能够达到相应的标准，这说明催化剂还处于较好的工作状态下。

2、催化剂的积碳

在转化的过程中积碳的产生是不可避免的，但是如果碳产生的速度远大于碳消耗的速度的话，那么在催化剂上就会产生积碳的现象。在设备正常运作的条件下，积碳消除的速度要比积碳产生的速度快，但是在出现设备故障导致没有工艺蒸汽的情况下会产生大量的积碳累积，甚至迫使转化炉内压强迅速减小。积碳在转化的过程中属于较为严重的事故，其表现形式有床层之间的压差不断增大、炉管出现一定数量的花斑、红管的现象、以及出口处的芳烃以及甲烷等物质的含量进一步增加。水碳比出现失调、运转负荷的增加、原料质量的增加、催化剂出现中毒以及钝化、局部的温度过高以及压力过大等因素都会造成催化剂的积碳，由此产生安全问题。所以在正常生产的过程中一定要保证水和碳的比例，要保证消碳的速度大于积碳的速度，使得催化剂上避免出现碳的堆积。对于催化剂的床层也有类似的要求，如果在出口的地方有检测到烃类物质的存在，就不允许断开蒸汽，如果在这个时候蒸汽断流，那么就会对催化剂造成积碳现象，使得企业蒙受较大的损失。

3、催化剂中毒

如果在蒸汽转化的过程中出现催化剂的中毒事件，那么就会在转化炉管壁上有亮的斑点显示出来，亮的斑点会逐渐的增多。在这个期间，催化剂的活性足够低的话，转化炉的某个部分就会发生烃类的分裂反应。不断沉积的积碳会使得炉管内部的.温度进一步升高。出现较为严重的催化剂中毒的时候，转化炉出口的甲烷气体的浓度就会进一步提升。一般情况下硫是存在于烃类的物质中，会使得催化剂产生中毒。硫中毒的整个过程是可以逆转的，如果在转化之初就将物质中的硫脱去，那么就会使得催化剂重新恢复活性。如果发生较为严重的催化剂中毒的事件，那么就需要再次采取措施来将催化剂中的硫脱除，使得催化剂能够保持正常的活性。这个过程中，由于硫的脱除也会使得催化剂上的积碳逐渐的消除。

4、有毒物质产生

在催化剂处于低温或者转化炉处于停车的时候，一氧化碳和镍二者通过化学反应会产生剧毒的物质。这种物质无色无味，并且这种气体在低温情况下较为稳定，不仅会通过呼吸、饮食进入体内，还会通过皮肤进入体内，对呼吸道有较为严重的刺激作用，会对全身的各个器官造成严重的伤害。如果处理不及时，那么就会造成伤亡。

5、预防手段

5、1要加强巡视和检查，要在使用的过程中尽量减少由于各种原因所造成的停车事故，而停车基本都是由设备的故障造成的，所以不断的加强对于设备的维护，不断的对设备进行巡查，对经常出问题的设备进行定期的更换，对设备进行安检，尽量减少由于设备故障所造成的停车的问题。

5、2调整设备中水和碳的比例，在积碳产生的时候，通过提高水的比例可以在一定程度上降低结碳，降低出口的烃类物质含量，这对于减少催化剂的积碳具有重要的作用; 但是提高水和碳的比重会在一定程度上增加能耗，也会使得催化剂表面存在较多的烃类以及水蒸气的吸附。所以较高的水碳比例并不利于反应速度的提升。那么在生产的过程中必须保证水和碳保持较为合理的比例。一般将水和碳的比例设置为5到7之间。

5、3在进料的过程中利用净化装置可以将催化剂中的硫脱去，因而就会使得转化剂中的硫对于反应有着非常有限的影响。进料的变化以及净化系统的不正当的操作都会在很大程度上导致催化剂的中毒。催化剂汽提可以帮助脱去大部分的硫。如果出现催化剂中毒可以适当的提高温度，加大水碳比，并实时的监测转化炉出口烃类物质的含量。

5、4根据剧毒物质产生的化学反应的温度条件，利用反应条件就可以在很大程度上控制剧毒物质的产生，然而，在停车的期间，催化剂的使用往往在高于此温度下进行。在装置停车的过程中，要利用氮气来吹扫，将一氧化碳消除干净。严格来遵守相应的预防措施，防止对人员造成伤害。

四、结语

针对制氢催化剂在使用过程中所常见的催化剂的破碎问题、催化剂的积碳问题、催化剂的中毒以及催化剂有毒物质的产生等问题，本文提出了加强设备的巡检，在操作的过程中调整水和碳的比例以及脱硫和其他防护措施等来避免有毒物质的产生和对人体造成伤害。通过这些措施能够在很大程度上降低催化剂使用过程中对人所造成的危害，为催化的使用和维护提供了一定的借鉴。

参考文献：

[1]田喜磊.制氢转化催化剂的影响因素分析及对策[J].炼油技术与工程.(03)

[2]孙英慧.天然气制氢装置职业病危害因素分析及防治[J].内蒙古石油化工.(21)

3.化学制氢的发展现状及其制氢工艺 篇三

2005年神华集团鄂尔多斯煤制油分公司建设两套每小时13.8万立方米的煤制氢装置，由中国一重为该项目制造的两台煤液化加氢稳定(T-STAR)装置，反应器直径5.486米，高度57.776米，单台重达2044吨，规格居世界之最。设备壁厚334mm，内容积688立方米；由13个筒节、2个封头及裙筒、裙座组成。

2006年底金陵石化煤制氢装置开始投入运营。金陵石化煤制氢装置年设计供氢能力9万吨，2012年供氢6万吨。2013年金陵石化煤化工运行部以装置长周期运行为着力点，精细管理，优化操作，2013年生产氢气80331吨，比上年增产21287吨，创历史最好水平。

2010年7月9日，河南省发改委对洛阳金达石化有限责任公司年产2万吨煤制氢建设项目进行批复，同意备案。该项目总投资12200万元，拟建设2万吨/年煤制氢项目。

2012年开始建设中国石化北京燕山石化公司10万标立/时煤制氢装置。

2012年河南省首创化工科技有限公司60000Nm3/h焦炉煤气制氢、制LNG项目启动建设，厂址位于襄城县湛北乡工业园区内。采用脱硫、压缩、脱碳、净化、深冷、氢提纯等工序，生产高附加值的LNG及氢气。项目投资41656万元。

2012年安庆市曙光化工股份有限公司开始建设生产能力为85500Nm3/h的煤制氢项目。

2012年8月九江石化800万吨/年油品质量升级改造中最大的单体项目——煤制氢装置项目转入具体实施阶段。该项目总投资14亿元，年产氢10万吨，这也是九江石化首次引进煤制氢工业。煤制氢装置引进后，九江石化制氢工艺将由原来的渣油气化技术提升转变为水煤浆气化技术。九江石化10万方/小时煤制氢项目2014年继续抓紧建设，该项目总投资14亿元，采用GE气化技术，预计2015年建成。2014年7月，项目三台气化炉吊装完成。

2013年5月湖北荆门引进煤制氢项目助力千亿石化产业。盈德气体煤制氢项目投资40亿元，打造湖北荆门化工循环产业园建设的公用配套项目。主要满足园区内用气企业对空分气体、合成气、氢气（包括荆门石化总厂1000万吨扩能所需氢气）、蒸汽等工业气体的需求。项目占地面积1000亩。该项目分三期建设，一期水煤浆制5万立方米/小时氢气及15万立方米氢氮气/小时；二期水煤浆制5万立方米氢气/小时；三期一氧化碳和氢气合成气及丙烯制丁醇和辛醇。项目建成为荆门石化1000万吨扩能改造项目提供新的动力支持，还为荆门市打造千亿化工产业注入了强劲动力。

2014年3月，新疆宝舜化工科技有限公司100kt/a粗苯精制项目，建设辅助工程焦炉煤气制氢工程，焦炉煤气制氢采用变压吸附工艺，焦炉煤气来自泰华煤焦化工有限公司。

2014年，中海油惠州炼化二期项目继续抓紧建设，该项目总投资约500亿元，包括1000万吨/年炼油、100万吨/年乙烯及配套工程，其中制氢装置采用CB&ILummus公司的E-Gas气化技术，进料为烟煤或石油焦，预计将于2016年试车。

2014年1月，中石化扬子石化单喷嘴冷壁式粉煤加压气化示范装置“SE-东方炉”开车成功，产出了高纯度氢气。该装置位于江苏南京扬子石化厂区内，投煤量为1000吨/天，生产4.3万吨/年氢气、25万吨/年一氧化碳、8.4万吨/年羰基合成气。2014年12月9日，扬子石化煤制气装置因氢气资源平衡需要停止进料，主动退出运行，创造了连续运行153天的新纪录。

2014年1月，茂名石化20万方/小时煤制氢项目产出合格氢气，项目正式投产。该项目总投资30亿元，以煤、炼厂副产石油焦为原料，采用GE煤气化技术，由中石化宁波工程负责设计。

2014年4月，中石化南京化学工业公司9万吨/年煤制氢项目投料试车成功，各项工艺指标全部合格。该项目位于江苏南京，采用GE煤气化技术，新建一套9万吨/年煤气化制氢装置、5.6万方/空分装置等。项目于2010年开始基建，2013年10月底中交。

2014年7月，中石化长岭炼化加氢炼油装置成功大规模连续试用巴陵石化提供的煤制氢气。长炼800万吨炼油项目有7套加氢装置，氢气主要依靠5万标方/小时制氢和70万吨重整装置提供，需要消耗大量的炼厂干气。2013年，为了实现区域资源优化，总部在岳阳地区建成“巴陵-长岭”氢气管线，将巴陵石化煤制气装置甲烷化后含氢量85.84%的原料气提纯至99.5%的氢气，以每小时3000多标准立方米的流量输送量至巴陵石化云溪片区及长炼氢气管网。2014年5月21日，长炼生产系统全停大检修改造复产后开阀引用该管网氢气。综合数据表明，长炼试用煤制氢后，用氢总体成本下降33%至35%。

2014年11月，江苏恒力集团将采用华东理工大学开发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，在大连建设炼化一体项目配套煤制氢装置。气化炉配置为4开2备，有效合成气总生产能力为46万方（CO+H2）/小时，氢气生产能力为32.1万方/小时，还同时生产50万吨/年甲醇，35万吨/年醋酸，以及3万方/时燃料气。炼化一体项目计划2017年投产。

2014年12月，山东利华益集团利津石油化工厂煤制氢项目气化炉吊装。该项目位于山东东营市，主要满足利津石油化工厂260万吨/年重油加氢及油品质量升级项目需求，采用GE煤气化技术，建设10万方/小时煤制氢装置。项目计划2015年投入运营。

4.化学制氢的发展现状及其制氢工艺 篇四

关于开展制氢站安全生产百日大会战专项行动

实施方案

各部门、制氢站：

为深刻汲取近期全市范围内发生的几起事故教训，确保“两节”、“两会”期间制氢站安全生产形势稳定，根据12月13日全市安全稳定紧急会议和12月14日全县安全维稳百日大会战动员大会及中共柳林县委、柳林县人民政府办公室《关于开展非煤矿山等行业领域安全生产百日大会战专项整治行动的实施方案》(柳办发[2011]82号)精神，决定开展制氢站安全生产开展百日大会战专项整治行动。特制定本方案。

一、指导思想及工作目标

以科学发展观为指导，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，认真贯彻落实国家、省、市政府关于加强安全生产工作的一系列决策部署。通过开展安全生产百日大会战专项行动，促进制氢站生产经营单位落实各项安全措施和隐患排查治理责任制，及时排查治理安全隐患，提升各生产经营单位本质安全度，确保百日大会战期间不发生任何不安全事件。

二、组织领导

为确保制氢站安全生产百日大会战专项行动工作扎实、有效地开展，加强组织领导，公司成立制氢站生产经营单位开展安全生产百日大会战专项行动领导组如下。

组长：高卫明

副组长：王建柱

成员：安全监察部、发电运行部、设备管理部全体人员

领导组下设办公室，办公室设在安监部，办公室主任由王建柱担任。电话：0358—4082870。

三、重点整治内容

1、安全生产责任制落实情况。企业主要负责人、分管负责人、安全管理人员、各职能机构、各岗位安全生产责任制建立及落实情况。

2、安全生产机构、规章制度建立和落实情况。配备专（兼）职安全管理人员情况；技术设备安全管理制度和岗位安全作业规程建立、执行情况；隐患排查整改、重大危险源监控、作业现场安全监督检查情况及消防设施配备和火灾隐患处理情况。

3、贯彻落实安全生产法律法规、“23号文件”、“186号文件”和标准情况。

4、安全生产费用提取和使用、为从业人员缴纳保险费情况。

5、对生产经营单位周边或作业过程中存在的易由自然灾害引发事故灾难的危险点排查、防范和治理情况等。

6、企业建立健全安全培训教育制度、经费保障情况；企业全员培训教育及考核情况；企业负责人、安全管理人员及特种作业人员持证上岗情况。

7、安全标准化工作落实情况；企业创建安全标准化工作方案、任务落实、组织机构情况。

8、企业内压力容器、压力管道等特种设备安全管理情况。

9、制氢站设备管理和自动化控制及安全连锁完善情况。

10、生产企业实行安全生产挂牌责任制的落实情况。

11、动火、进入受限空间等八大危险作业安全规程落实情况。检（维）修、停开机等操作规程执行情况。

12、建立专（兼）职应急救援队伍或与相关应急救援队伍签订协议，应急救援物资、设备配备及维护，应急救援预案制定及演练情况。

13、事故处理和责任追究情况，事故报告制度建立情况；对发生的是故按照”四不放过”的原则，认真汲取教训，对有关责任人的责任追究和防范措施落实情况。

14、专家解剖会诊提出问题的整改情况。

四、时间安排及实施步骤

（一）时间：从2011年12月15日开始至2012年3月25日结束，历时100天。

（二）实施步骤:此次安全生产百日大会战要突出“五查五看”，共分为五个阶段。

1、自查阶段（2011年12月15日—2011年12月25日）

公司成立由主要负责人、安全管理人员、专业技术人员组成的检查组开展自查，每一项检查都要做好记录，并由主要负责人签字确认。重点查各环节、各岗位安全管理状况，对安全生产责任制为落实的进行整改；查作业现场安全情况，对隐患排查等制度未落实到位的进行整改；查安全隐患排查治理，对重大隐患停产进行整治治理。对检查

中发现的事故隐患，能立即整改的必须立即整改，不能立即整改的必须做到整改措施、责任、资金、时限、预案、“五落实”。对存在影响安全危险因素的，必须停产停业，撤出作业场所人员。

2、专项检查、专家会诊检查阶段（2011年12月26日—2012年1月15日）

公司组织专家、技术人员对生产经营单位进行检查和“解剖会诊”。会诊以大会战明确的重点检查内容和行业规范标准为依据，突出“五查五看”的基础上，查安全生产责任制度建立和主要负责人、分管负责人、具体负责人安全生产责任落实情况；查依法设臵安全生产管理机构、配备安全生产管理人员情况；查建立各项规章制度、操作规程情况；查隐患排查治理情况；查安全投入和隐患治理资金落实情况。通过互查和会诊形成会诊存在问题整改意见表，由生产经营单位进行整改，真正达到互帮互教、取长补短、共同提高的效果。

3、整改落实阶段（2012年1月16日—2012年1月31日）各生产经营单位对照整改意见表逐条进行整改。

4、专项检查、会诊复查阶段（2012年2月1日—2012年2月29日）

专项检查、会诊组对照专项检查、会诊存在问题整改意见表进行复查，主要看生产经营单位对自查、专项检查和专家会诊检查出的隐患是否整改到位，会诊提出问题未解决的，必须加重处罚。对第一次复查不达要求的，一律按规定上限处罚，并重新明确整改期限；第二次复查仍不达要求，责令停产整顿，百日会战期间不得复产。

5、巩固提高阶段（2012年3月1日—2012年3月25日）在此阶段，总结大会战的经验和好的做法，查找工作中的不足和漏洞，完善各项安全管理制度，形成安全生产管理的长效机制。

五、工作要求

（一）高度重视，严密组织。各部门、制氢站务必高度重视此次百日专项行动，扎实开展大会战工作，对各生产区域、重点环节、关键部位严密组织自查，认真整改，成立专项行动领导组，制定本单位安全生产百日大会战专项行动实施方案，务于2011年12月21日前实施方案报县局危化股。

（二）明确责任，狠抓落实。要认真落实隐患大排查大整治责任，主要负责人，要亲自安排部署，分管副职具体抓，要将责任落实到车间、班组、每个岗位、每个环节、每个人头上。要建立横向到边、纵向到底的安全生产责任体系，推动大会战工作深入、细致、扎实开展。对无主要负责人和领导班子成员带班监护生产经营的，一律停产停业整顿。

（三）认真总结，及时上报。公司在每个阶段结束后5日内向县安监局危化股报送各阶段总结，制氢站每日上午12点前要将隐患排查报表报安监部，安监部每日下午4点前要将报表报柳林县安监局危化股（可用传真，传真号：4027927）。

附件：互查、会诊存在问题及整改意见表